(57)【要約】加工精度低下や金型寿命低下を防止できる低コストの伝動ベルトおよびその製造方法を提供するため、無端帯状リング（１１Ａ，１１Ｂ）と、これを介し環状に結束された複数のエレメント（１２）とを備え、エレメント（１２）のそれぞれ（１２Ａ）が、ベルト幅方向の両側でプーリ（２，３）に挟圧される両側端面部（２３ａ，２３ｂ）と、プーリ（２，３）に巻き掛けられた状態で揺動する際の支点となるロッキングエッジ部（２１）と、隣り合う一対のエレメント（１２Ｐ，１２Ｆ）に凹凸係合する凹凸係合部（２２）とを有する伝動ベルト（１０）であって、エレメント（１２）のそれぞれ（１２Ａ）は、ロッキングエッジ部（２１）と凹凸係合部（２２）との間に、凹凸係合部（２２）に近接するほど傾斜角（θ）が減少する湾曲傾斜面（３５）が形成されている。
2011024236.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無端帯状リングと、前記無端帯状リングを介し環状に結束された複数のエレメントと、を備え、前記エレメントのそれぞれが、ベルト幅方向の両側でプーリに挟圧される両側端面部と、前記プーリに巻き掛けられた状態で揺動する際の支点となるロッキングエッジ部と、隣り合う一対のエレメントに凹凸係合する凹凸係合部と、を有する伝動ベルトであって、
前記エレメントのそれぞれは、前記ロッキングエッジ部と前記凹凸係合部との間に、前記凹凸係合部に近接するほど傾斜角が減少する湾曲傾斜面が形成されていることを特徴とする伝動ベルト。
【請求項２】
前記湾曲傾斜面は、前記ロッキングエッジ部と前記凹凸係合部との間における前記エレメントの板厚方向の段差より大きい曲率半径を持つことを特徴とする請求項１に記載の伝動ベルト。
【請求項３】
無端帯状リングと、前記無端帯状リングに沿って板厚の方向に積層されるとともに前記無端帯状リングに前記板厚の方向に揺動可能に組み付けられた複数のエレメントと、を備え、前記エレメントのそれぞれが、隣り合う一対のエレメントのうち一方側のエレメントに揺動可能に係合するロッキングエッジ部と、前記隣り合う一対のエレメントに凹凸係合する凹凸係合部と、ベルト幅方向の両側でプーリに挟圧される両側端面部と、を有する伝動ベルトであって、
前記エレメントのそれぞれが、前記ロッキングエッジ部が形成された第１板厚部分と、前記第１板厚部分より前記板厚が小さく前記凹凸係合部が形成された第２板厚部分と、前記第１板厚部分および前記第２板厚部分の間で一面側に段差を形成する段差部分とによって構成され、
前記第１板厚部分には、前記ロッキングエッジ部から前記段差部分側に近付くほど前記板厚が減少するように傾斜した緩傾斜面が形成され、
前記段差部分の前記ベルト幅方向の少なくとも一部に、前記緩傾斜面に隣接する一端側で前記緩傾斜面より大きい最大傾斜角をなして傾斜するとともに前記第２板厚部分に近接するほど傾斜角を減少させ、前記凹凸係合部の近傍に位置する他端側で前記第２板厚部分の片面に連続する湾曲傾斜面が形成されていることを特徴とする伝動ベルト。
【請求項４】
前記湾曲傾斜面が、前記第１板厚部分と前記第２板厚部分との板厚の差より大きい曲率半径を持つことを特徴とする請求項３に記載の伝動ベルト。
【請求項５】
前記エレメントの前記第１板厚部分が、前記無端帯状リングの外周側に位置するとともに、前記エレメントの前記第２板厚部分が、前記無端帯状リングの内周側に位置することを特徴とする請求項３または請求項４に記載の伝動ベルト。
【請求項６】
前記エレメントの前記第１板厚部分が、前記ロッキングエッジ部を間に挟んで前記凹凸係合部とは反対側に、前記無端帯状リングの一部を収容可能な凹部を有することを特徴とする請求項３ないし請求項５のうちいずれか１の請求項に記載の伝動ベルト。
【請求項７】
前記エレメントの前記第１板厚部分が、前記ロッキングエッジ部より前記無端帯状リングの外周側であって前記ベルト幅方向の中央部に前記凹部を有していることを特徴とする請求項６に記載の伝動ベルト。
【請求項８】
前記湾曲傾斜面が、前記段差部分の前記ベルト幅方向の全域に形成され、
前記湾曲傾斜面の曲率半径が、０．４ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１ないし請求項７のうちいずれか１の請求項に記載の伝動ベルト。
【請求項９】
無端帯状リングと、前記無端帯状リングに沿って板厚の方向に積層されるとともに前記無端帯状リングに前記板厚の方向に揺動可能に組み付けられた複数のエレメントと、を備える伝動ベルトの前記エレメントのそれぞれに、隣り合う一対のエレメントのうち一方側のエレメントに揺動可能に係合するロッキングエッジ部と、前記隣り合う一対のエレメントに凹凸係合する凹凸係合部とを形成する伝動ベルトの製造方法であって、
前記エレメントの素材を部分的に圧潰させて、第１板厚部分と、該第１板厚部分より前記板厚が小さい第２板厚部分と、前記第１板厚部分および前記第２板厚部分の間で一面側に段差を形成する段差部分とを形成する素材成形工程と、
前記エレメントの素材から前記エレメントを打ち抜くとともに、前記第１板厚部分を部分的に圧潰させて前記段差部分側に近くなるほど前記板厚が減少するように傾斜した緩傾斜面と前記ロッキングエッジ部とを形成するとともに、前記第２板厚部分を部分的に塑性変形させて前記凹凸係合部を形成するプレス成形工程と、を含み、
前記素材成形工程では、前記段差部分に、前記第１板厚部分に隣接する一端側で前記緩傾斜面より大きい最大傾斜角をなして傾斜するとともに前記第２板厚部分に近接するほど傾斜角を減少させ、前記凹凸係合部の近傍に位置する他端側で前記第２板厚部分の片面に連続する湾曲傾斜面を形成することを特徴とする伝動ベルトの製造方法。
【請求項１０】
前記プレス成形工程で、前記第２板厚部分の前記片面から垂直に突出する表面側の凸部と前記第２板厚部分の前記片面とは反対側の面から垂直に没入する裏面側の凹部とを有する前記凹凸係合部を形成するとともに、前記表面側の凸部の外周面と前記第２板厚部分の前記片面との間に、前記湾曲傾斜面より曲率半径が小さい円弧状断面の環状隅面を形成し、前記環状隅面と前記湾曲傾斜面とを、前記第２板厚部分の前記反対側の面に対し平行な前記片面の一部で接続することを特徴とする請求項９に記載の伝動ベルトの製造方法。
【請求項１１】
前記素材成形工程で、前記湾曲傾斜面を、前記第１板厚部分と前記第２板厚部分との板厚の差より大きい曲率半径で形成することを特徴とする請求項９または請求項１０に記載の伝動ベルトの製造方法。
【請求項１２】
前記エレメントの素材として予め帯状に成形された鋼板を準備し、
前記素材成形工程で、前記エレメントの素材に対しロール加工を施して、前記第１板厚部分、前記第２板厚部分および前記段差部分を形成するとともに、前記段差部分の前記湾曲傾斜面を前記エレメントの素材の長さ方向に延在するよう形成することを特徴とする請求項９ないし請求項１１のうちいずれか１の請求項に記載の伝動ベルトの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、伝動ベルトおよびその製造方法、特にベルト式の無段変速機に好適な伝動ベルトおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車両用の無段変速機（Continuously Variable Transmission；以下、ＣＶＴともいう）として、それぞれ可変シーブである駆動側プーリと従動側プーリとの間に無端の伝動ベルトを掛け渡したベルト式のものが多用されてきている。このようなＣＶＴに用いられる伝動ベルトは、芯材である無端帯状リングと、板厚方向を無端帯状リングの軸線方向に向けて無端帯状リングに保持された多数のエレメントとで構成されており、多数のエレメントが無端帯状リングの軸線方向に圧接したり無端帯状リングに張力が作用したりすることで駆動側プーリから従動側プーリへとトルクを伝達できるようになっている。【０００３】
この種の伝動ベルトとしては、例えば無端帯状リングを収容する凹部が伝動ベルトの外周側となる外端部側に形成されるとともに、プーリとの接触面が伝動ベルトの幅方向におけるエレメントの両端側に形成され、隣り合うエレメント同士を板厚方向に凹凸係合させる係合部が伝動ベルトの内周側となるエレメントの内端部側に設けられたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。この伝動ベルトでは、エレメントの凹部をその開口側より内底部側で幅広にするとともに、その開口幅より幅の狭い無端帯状リングをエレメントの凹部内に複列に収納することで、エレメントの無端帯状リングへの組付けを容易化できるようにしている。【０００４】
他の伝動ベルトとして、多数のエレメントに伝動ベルトの幅方向の両側に向かって開いた左右一対の凹部がそれぞれ形成され、両凹部に２本の無端帯状リングが収容されることで多数のエレメントが２本の無端帯状リングの間に保持されたものも知られている。この伝動ベルトでは、無端帯状リングより外側に位置するエレメントの外端部側に隣り合うエレメント同士を凹凸係合させる係合部が、無端帯状リングより内側に位置するエレメントの内端部側の幅方向の両側にプーリとの接触面が形成されている（例えば、特許文献２参照）。【０００５】
これらいずれの伝動ベルトにおいても、エレメントの一面側にロッキングエッジが形成されており、伝動ベルトが従動側プーリに巻き付く区間において、複数のエレメントがそれぞれのロッキングエッジを先行するエレメントに接触させた状態で、隣り合うエレメントに対して無端帯状リングの軸線方向に圧接しながら相対的に揺動し得るようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−５１３２２号公報
【特許文献２】再表０１／０７８９１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述のような従来の伝動ベルトおよびその製造方法にあっては、隣り合うエレメント同士の係合部をエレメントのロッキングエッジより伝動ベルトの内周側に配置すれば、多数のエレメントを容易に整列させることができて伝動ベルトの組み立てが容易にできるという利点があるものの、エレメントの加工精度が低下したりそのプレス加工用金型の寿命が短くなることでコスト高を招いたりしてしまうという問題があった。【０００８】
具体的には、エレメントは、通常、帯状の板金素材にファインブランキング加工やそれと同等な精密プレス成形加工を施すことで、板金素材から予め設定されたエレメントの輪郭形状に打ち抜かれるとともに、ロッキングエッジ部や凹凸係合用の係合部のような立体形状部分の精密成形を施されるようになっている。また、ロッキングエッジは、そのエッジより伝動ベルトの外周側に位置するエレメントの外端側部分の平坦な表面と、ロッキングエッジより伝動ベルトの内周側に位置するエレメントの内端側部分を部分的に圧潰して傾斜させた傾斜面との間に成形される。【０００９】
一方、エレメント同士を凹凸係合させる係合部をエレメントのロッキングエッジより内端側部分に配置する場合には、パンチおよびカウンターパンチの間で板金素材を加圧し塑性変形させて、係合部となる凹凸、例えばエレメントの一面側の円形凹部および他面側の円形凸部を成形するとともに、前記傾斜面を成形することになる。この場合、係合部となる凹凸の近傍では凹凸加工用パンチの工具刃先近傍における等方的な押圧力、いわゆる静水圧応力を高めるべく、パンチおよびカウンターパンチの間で板金素材が確実に挟圧・保持される必要があるが、凹凸と傾斜面が近接していることによりパンチおよびカウンターパンチの間で板金素材を確実に挟圧・保持することが困難になり、エレメントの加工精度が低下したりそのプレス加工用の金型の寿命が短くなったりしていた。【００１０】
そこで、本発明は、エレメントの加工時に素材を確実に挟圧・保持できるようにすることで、エレメントの加工精度の低下や金型寿命の低下を防止することができる低コストの伝動ベルトおよびその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る伝動ベルトは、上記目的達成のため、無端帯状リングと、前記無端帯状リングを介し環状に結束された複数のエレメントと、を備え、前記エレメントのそれぞれが、ベルト幅方向の両側でプーリに挟圧される両側端面部と、前記プーリに巻き掛けられた状態で揺動する際の支点となるロッキングエッジ部と、隣り合う一対のエレメントに凹凸係合する凹凸係合部と、を有する伝動ベルトであって、前記エレメントのそれぞれは、前記ロッキングエッジ部と前記凹凸係合部との間に、前記凹凸係合部に近接するほど傾斜角が減少する湾曲傾斜面が形成されていることを特徴とするものである。【００１２】
この構成により、凹凸係合部とロッキングエッジ部とが近接する場合であっても、凹凸係合部の近傍でエレメントの素材の両面を広範囲に確実に挟圧・保持して、凹凸係合部の精密なプレス成形を精度良く行うことができるとともに、その成形型の寿命をのばすことができる。【００１３】
上記構成を有する伝動ベルトにおいては、前記湾曲傾斜面は、前記ロッキングエッジ部と前記凹凸係合部との間における前記エレメントの板厚方向の段差より大きい曲率半径を持つのがよい。【００１４】
この構成により、凹凸係合部の近傍でエレメントの素材を確実に挟圧・保持可能な領域を、湾曲傾斜面が形成される片面側で広くすることができるとともに、プーリからベルト幅方向に作用する挟圧力等に対して、エレメントの段差部分の近傍における応力集中を有効に抑制することができる。【００１５】
本発明に係る伝動ベルトは、また、上記目的達成のため、無端帯状リングと、前記無端帯状リングに沿って板厚の方向に積層されるとともに前記無端帯状リングに前記板厚の方向に揺動可能に組み付けられた複数のエレメントと、を備え、前記エレメントのそれぞれが、隣り合う一対のエレメントのうち一方側のエレメントに揺動可能に係合するロッキングエッジ部と、前記隣り合う一対のエレメントに凹凸係合する凹凸係合部と、ベルト幅方向の両側でプーリに挟圧される両側端面部と、を有する伝動ベルトであって、前記エレメントのそれぞれが、前記ロッキングエッジ部が形成された第１板厚部分と、前記第１板厚部分より前記板厚が小さく前記凹凸係合部が形成された第２板厚部分と、前記第１板厚部分および前記第２板厚部分の間で一面側に段差を形成する段差部分とによって構成され、前記第１板厚部分には、前記ロッキングエッジ部から前記段差部分側に近付くほど前記板厚が減少するように傾斜した緩傾斜面が形成され、前記段差部分の前記ベルト幅方向の少なくとも一部に、前記緩傾斜面に隣接する一端側で前記緩傾斜面より大きい最大傾斜角をなして傾斜するとともに前記第２板厚部分に近接するほど傾斜角を減少させ、前記凹凸係合部の近傍に位置する他端側で前記第２板厚部分の片面に連続する湾曲傾斜面が形成されているものである。【００１６】
この構成により、凹凸係合部とロッキングエッジ部とが近接する場合であっても、凹凸係合部の近傍でエレメントの素材の両面を互いに平行な領域で確実に挟圧・保持して、凹凸係合部の精密なプレス成形を精度良く行うことができるとともに、その成形型の寿命をのばすことができる。【００１７】
上記構成を有する伝動ベルトにおいては、前記湾曲傾斜面が、前記第１板厚部分と前記第２板厚部分との板厚の差より大きい曲率半径を持つのがよい。【００１８】
この構成により、凹凸係合部の近傍でエレメントの素材を確実に挟圧・保持可能な領域を、湾曲傾斜面が形成される片面側で広くすることができるとともに、プーリからベルト幅方向に作用する挟圧力等に対して、エレメントの段差部分の近傍における応力集中を有効に抑制することができる。【００１９】
上記構成を有する伝動ベルトにおいては、前記エレメントの前記第１板厚部分が、前記無端帯状リングの外周側に位置するとともに、前記エレメントの前記第２板厚部分が、前記無端帯状リングの内周側に位置するのがよい。【００２０】
この構成により、無端帯状リングに多数のエレメントを容易に組み付けることができるとともに、伝動ベルトのプーリへの巻き掛け領域において複数のエレメントの姿勢を安定させることができる。【００２１】
上記構成を有する伝動ベルトにおいては、前記エレメントの前記第１板厚部分が、前記ロッキングエッジ部を間に挟んで前記凹凸係合部とは反対側に、前記無端帯状リングの一部を収容可能な凹部を有することが好ましい。【００２２】
この構成により、第２板厚部分での凹凸係合部により無端帯状リングの内方側でエレメント同士を凹凸係合させて姿勢の安定化を図り、第２板厚部分に対し相対的に幅広となる第１板厚部分で無端帯状リングに多数のエレメントを容易に組み付けることができる。【００２３】
この伝動ベルトにおいては、前記エレメントの前記第１板厚部分が、前記ロッキングエッジ部より前記無端帯状リングの外周側であって前記ベルト幅方向の中央部に前記凹部を有しているのがより好ましい。【００２４】
この構成により、無端帯状リングに多数のエレメントを容易に組み付けることができ、しかも、プーリに挟圧されるエレメントの両側端面部を広範囲に設定可能になることで、ベルトの巻き付け姿勢の安定化や耐久性の向上を図ることができる。【００２５】
本発明の伝動ベルトにおいては、前記湾曲傾斜面が、前記段差部分の前記ベルト幅方向の全域に形成され、前記湾曲傾斜面の曲率半径が、０．４ｍｍ以上であることが好ましい。【００２６】
この構成により、エレメントの素材にロール加工等によって湾曲傾斜面を予め容易に形成することができ、しかも、ロッキングエッジ部や凹凸係合部の精密成形のための素材の塑性変形量を抑え、成形型の寿命を向上させることができる。【００２７】
一方、本発明に係る伝動ベルトの製造方法は、上記目的達成のため、無端帯状リングと、前記無端帯状リングに沿って板厚の方向に積層されるとともに前記無端帯状リングに前記板厚の方向に揺動可能に組み付けられた複数のエレメントと、を備える伝動ベルトの前記エレメントのそれぞれに、隣り合う一対のエレメントのうち一方側のエレメントに揺動可能に係合するロッキングエッジ部と、前記隣り合う一対のエレメントに凹凸係合する凹凸係合部とを形成する伝動ベルトの製造方法であって、前記エレメントの素材を部分的に圧潰させて、第１板厚部分と、該第１板厚部分より前記板厚が小さい第２板厚部分と、前記第１板厚部分および前記第２板厚部分の間で一面側に段差を形成する段差部分とを形成する素材成形工程と、前記エレメントの素材から前記エレメントを打ち抜くとともに、前記第１板厚部分を部分的に圧潰させて前記段差部分側に近くなるほど前記板厚が減少するように傾斜した緩傾斜面と前記ロッキングエッジ部とを形成するとともに、前記第２板厚部分を部分的に塑性変形させて前記凹凸係合部を形成するプレス成形工程と、を含み、前記素材成形工程では、前記段差部分に、前記第１板厚部分に隣接する一端側で前記緩傾斜面より大きい最大傾斜角をなして傾斜するとともに前記第２板厚部分に近接するほど傾斜角を減少させ、前記凹凸係合部の近傍に位置する他端側で前記第２板厚部分の片面に連続する湾曲傾斜面を形成するものである。【００２８】
この構成により、ロッキングエッジ部や緩傾斜面と凹凸係合部とが近接する場合であっても、凹凸係合部の近傍でエレメントの素材の両面を互いに平行な領域で確実に挟圧・保持して、凹凸係合部の精密なプレス成形を精度良く行うことができるとともに、その成形型の寿命をのばすことができる。【００２９】
上記構成を有する伝動ベルトの製造方法においては、前記プレス成形工程で、前記第２板厚部分の前記片面から垂直に突出する表面側の凸部と前記第２板厚部分の前記片面とは反対側の面から垂直に没入する裏面側の凹部とを有する前記凹凸係合部を形成するとともに、前記表面側の凸部の外周面と前記第２板厚部分の前記片面との間に、前記湾曲傾斜面より曲率半径が小さい円弧状断面の環状隅面を形成し、前記環状隅面と前記湾曲傾斜面とを、前記第２板厚部分の前記反対側の面に対し平行な前記片面の一部で接続するのが好ましい。【００３０】
この構成により、凹凸係合部の表面側の凸部がその基端側に環状隅面を有する場合であっても、凸部の近傍領域でエレメントの素材をその板面と垂直な方向に確実に挟圧可能になる。【００３１】
上記構成を有する伝動ベルトの製造方法においては、前記素材成形工程で、前記湾曲傾斜面を、前記第１板厚部分と前記第２板厚部分との板厚の差より大きい曲率半径で形成することが好ましい。【００３２】
この構成により、湾曲傾斜面を加工する成形ロールや成形型の隅部表面の曲率半径を大きくすることができ、その成形ロール等の耐久性を高めることができるとともに、精密なプレス成形を行う際の素材の塑性変形量が少なくなることで、プレス加工型の耐久性も高めることができる。【００３３】
上記構成を有する伝動ベルトの製造方法においては、前記エレメントの素材として予め帯状に成形された鋼板を準備し、前記素材成形工程で、前記エレメントの素材に対しロール加工を施して、前記第１板厚部分、前記第２板厚部分および前記段差部分を形成するとともに、前記段差部分の前記湾曲傾斜面を前記エレメントの素材の長さ方向に延在するよう形成するのが好ましい。【００３４】
この構成により、エレメントのベルト幅方向全域に及ぶような段差および湾曲傾斜面をロール加工により成形でき、ロッキングエッジ部や凹凸係合部の精密な成形を行うプレス加工時の素材の塑性変形量を抑えることで、その加工精度および加工型の耐久性向上を図ることができる。
【発明の効果】
【００３５】
本発明の伝動ベルトによれば、凹凸係合部とロッキングエッジ部とが近接する場合であっても、凹凸係合部の近傍でエレメントの素材の両面を互いに平行な領域で確実に挟圧・保持して、凹凸係合部の精密なプレス成形を精度良く行うことができるとともに、その成形型の寿命をのばすことができる。したがって、エレメントの精度を担保しつつエレメントの製造コストを抑え、低コストの伝動ベルトを提供することができる。【００３６】
また、本発明の伝動ベルトの製造方法によれば、素材成形工程で、第１板厚部分と第２板厚部分と間の段差部分に緩傾斜面より大きい最大傾斜角をなして傾斜するとともに第２板厚部分に近接するほど傾斜角を減少させる湾曲傾斜面を成形しておき、プレス加工工程で、凹凸係合部の近傍にエレメントの素材の押圧保持領域を確保可能にするとともに、ロッキングエッジ部や凹凸係合部のプレス加工時における塑性変形量を抑えるので、その加工精度および加工型の耐久性向上を図ることができる。したがって、エレメントの精度を担保しつつその製造コストを抑えることのできる伝動ベルトの製造方法を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の一実施形態に係る伝動ベルトのエレメントの要部拡大側面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る伝動ベルトのエレメントの正面図である。
【図３】図２のIII矢視図である。
【図４】図２のＩＶ−ＩＶ矢視断面図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る伝動ベルトの概略構成を示す部分側面図である。
【図６Ａ】本発明の一実施形態に係る伝動ベルトのうち駆動側および従動側のプーリ間で略直線方向に進行する複数のエレメントの側面図である。
【図６Ｂ】本発明の一実施形態に係る伝動ベルトのうち駆動側または従動側のプーリに巻き付いて走行する湾曲区間の複数のエレメントの側面図である。
【図７Ａ】本発明の一実施形態に係る伝動ベルトのエレメントを製造するための帯状素材をロール成形する素材成形工程の説明図である。
【図７Ｂ】図７Ａ中の矢印Ｂの方向から見た矢視図である。
【図８Ａ】本発明の一実施形態に係る伝動ベルトのエレメントを製造するための素材成形工程後の素材の要部断面図である。
【図８Ｂ】本発明の一実施形態に係る伝動ベルトのエレメントを製造するためのプレス成形工程の概略説明図である。
【図８Ｃ】図８Ｂに示すプレス成形工程での成形形状を示すエレメントの側面断面図である。
【図８Ｄ】図８Ｃに示す成形形状にプレス成形されたエレメントが素材から切り離される段階の説明図である。
【図９】本発明の一実施形態に係る伝動ベルトのエレメントの段差面（湾曲傾斜面）の曲率半径とエレメントの挟圧時に段差部に生じる応力の関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
以下、本発明の好ましい実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００３９】
（一実施形態）
図１〜図６は、本発明の一実施形態に係る伝動ベルトおよびそのエレメントの形状を示す概略ブロック構成図であり、本発明を自動車のベルト式の無段変速機の伝動ベルトに適用したものを例示している。
【００４０】
まず、構成について説明する。
【００４１】
図５に示すように、本実施形態の伝動ベルト１０は、無段変速機１（詳細は図示していない）の内部に設けられた金属製のもので、無段変速機１は、図示しない入力軸に連結されたプライマリプーリ２（駆動側プーリ）と、図示しない出力軸に連結されたセカンダリプーリ３（従動側プーリ）と、両プーリ２，３の間に巻き掛けられた伝動ベルト１０とを含んで構成されている。
【００４２】
プライマリプーリ２（駆動側プーリ）およびセカンダリプーリ３（従動側プーリ）は、詳細を図示しないが、それぞれ略Ｖ字形断面のベルト係合溝を形成する固定側および可動側の回転部材と、固定側の回転部材に対して可動側の回転部材を軸方向移動させるための油圧アクチュエータとを有し、ベルト係合溝の幅を変化させることができる可変シーブとして構成されている。
【００４３】
すなわち、プライマリプーリ２とセカンダリプーリ３とは、それぞれの油圧アクチュエータを図外の油圧制御装置によって制御されることで、変速比、すなわちプライマリプーリ２の有効径（入力側可変シーブの有効径Ｒｉ）に対するセカンダリプーリ３の有効径（出力側可変シーブの有効径Ｒｏ）の比（Ｒｏ／Ｒｉ）を連続的に可変制御することができるようになっている。
【００４４】
また、伝動ベルト１０に対して、プライマリプーリ２およびセカンダリプーリ３によって滑りの生じない適度の挟圧力を加えることができるように、両プーリ２，３の油圧アクチュエータの作動油圧が油圧制御装置によってそれぞれ制御されるようになっている。
【００４５】
図２および図５に示すように、伝動ベルト１０は、少なくとも１本、例えば複列に配置された２本の無端帯状リング１１Ａ，１１Ｂと、それぞれ板状に形成され、無端帯状リング１１Ａ，１１Ｂに沿って板厚方向に積層されるとともに無端帯状リング１１Ａ，１１Ｂに板厚方向に揺動可能に組み付けられることで、無端帯状リング１１Ａ，１１Ｂを介し環状に結束された複数のエレメント１２と、を備えている。
【００４６】
無端帯状リング１１Ａ，１１Ｂは、それぞれ例えば金属製のリボン状部材を複数枚積層した金属製積層リングによって構成されており、互いに同一の形状および特性を有している。
【００４７】
複数のエレメント１２は、それぞれ比較的硬質の鋼板、例えば工具鋼板から図２に示すような輪郭形状に打ち抜かれるとともに、ロッキングエッジ部２１、凹凸係合部２２および両側端面部２３ａ，２３ｂが精密な形状に成形されたもので、例えばファインブランキング等のように精密な複合成形が可能なプレス加工によって製造されている。
【００４８】
図１、図３および図４に示すように、各エレメント１２は、ロッキングエッジ部２１が形成された第１板厚部分２４と、第１板厚部分２４より板厚が小さく凹凸係合部２２が形成された第２板厚部分２５と、第１板厚部分２４および第２板厚部分２５の間で一面側に段差を形成する段差部分２６と、によって構成されている。また、第１板厚部分２４は伝動ベルト１０の外周側に、第２板厚部分２５は伝動ベルト１０の内周側にそれぞれ配置されており、段差部分２６に対して、第２板厚部分２５が無端帯状リング１１Ａ，１１Ｂの内周側に、第１板厚部分２４が無端帯状リング１１Ａ，１１Ｂの外周側に、それぞれ位置している。
【００４９】
各エレメント１２のロッキングエッジ部２１は、第１板厚部分２４の片面２４ａ側において伝動ベルト１０のベルト幅方向に直線的に延びる鈍角の角部であり、第１板厚部分２４のうち段差部分２６から一定の離間寸法を隔てる平坦な片面２４ａ（一面）と、この片面２４ａに対し予め設定された傾斜角θをなして傾斜するとともに伝動ベルト１０のベルト幅方向に略一定幅で延在する緩傾斜面２７との間で、これら第１板厚部分２４の片面２４ａおよび緩傾斜面２７を予め設定された曲率半径ｒ１で連続させる細い帯状の湾曲面を形成している。このロッキングエッジ部２１は、伝動ベルト１０がプライマリプーリ２またはセカンダリプーリ３に巻き付く湾曲区間中に位置する複数のエレメント１２の揺動支点となるものであり、これら複数のエレメント１２がプライマリプーリ２またはセカンダリプーリ３に巻き掛けられた状態で互いに扇形の隙間を形成しながら揺動する際の揺動支点となる。
【００５０】
具体的には、図６Ｂに示すように、プライマリプーリ２およびセカンダリプーリ３の有効径が可変制御される範囲の全範囲において、プライマリプーリ２またはセカンダリプーリ３に巻き付く伝動ベルト１０の湾曲区間では、任意のエレメント１２（以下、便宜的にエレメント１２Ａという）がその前後に隣り合う一対のエレメント１２（以下、便宜的に１２Ｐ，１２Ｆという）のうち一方側、例えばベルト回転方向で先行する一方側のエレメント１２Ｐに対してロッキングエッジ部２１を支点として揺動可能に係合できるようになっている。
【００５１】
第１板厚部分２４に形成される緩傾斜面２７は、ロッキングエッジ部２１から段差部分２６側に近付くほどエレメント１２の板厚を小さくするように緩やかに傾斜しており、プライマリプーリ２およびセカンダリプーリ３のうち有効径が最小となるいずれか一方がその最小の有効径となるときまで、あるいは更にその最小の有効径となるときであっても、その最小の有効径となるプライマリプーリ２またはセカンダリプーリ３に巻き付く伝動ベルト１０の最小半径の湾曲区間において、任意のエレメント１２Ａがロッキングエッジ部２１で先行するエレメント１２Ｐに圧接し、かつ、それ以外の部分で先行するエレメント１２Ｐに圧接しないようになっている。
【００５２】
具体的には、各エレメント１２の第１板厚部分２４の片面２４ａに対する緩傾斜面２７の傾斜角をθとするとき、この傾斜角θは、図６Ｂに示すような伝動ベルト１０の最小半径の湾曲区間において、その湾曲区間における有効半径Ｒｍｉｎとエレメント１２の第１板厚部分２４の板厚ｔ１とから、ｔ１／Ｒmin［ラジアン］に近い角度あるいはそれよりわずかに大きい角度として設定されている。
【００５３】
各エレメント１２の凹凸係合部２２は、エレメント１２の第２板厚部分２５の片面２５ａ（一面）から垂直に突出する略円柱状の係合凸部２２ａと、エレメント１２の第２板厚部分２５の他面であるエレメント１２の背面１２ｂから垂直に没入する円形の係合凹部２２ｂとを有しており、複数のエレメント１２は、それらの凹凸係合部２２の係合凸部２２ａおよび係合凹部２２ｂによって前後に隣り合う同士で凹凸係合できるようになっている。
【００５４】
図６Ａおよび図６Ｂに示すように、任意のエレメント１２Ａの係合凸部２２ａは、このエレメント１２Ａの前後（両面側）に隣り合う一対のエレメント１２Ｐ，１２Ｆのうち先行する一方側（一面側）のエレメント１２Ｐに係合しており、任意のエレメント１２Ａの係合凹部２２ｂは、後続する他方側（他面側）のエレメント１２Ｆの係合凸部２２ａに係合している。
【００５５】
各エレメント１２の第２板厚部分２５の片面２５ａから突出する係合凸部２２ａの突出高さｈと、各エレメント１２の背面１２ｂから没入する係合凹部２２ｂの没入深さｄは、略等しくなっている。また、係合凸部２２ａの直径は、係合凹部２２ｂの内径よりわずかに小さくなっている。
【００５６】
さらに、各エレメント１２Ａの係合凸部２２ａは、例えば緩傾斜面２７の傾斜角θに応じて設定された外周面テーパ角度を有しており、係合凸部２２ａの先端部の直径より係合凸部２２ａの基端部の直径の方が大径になっている。同様に、各エレメント１２の係合凹部２２ｂも、例えば緩傾斜面２７の傾斜角θに応じて設定された内周面テーパ角度を有しており、係合凹部２２ｂの内底部の内径より係合凸部２２ａの開口部の内径の方が大径になっている。
【００５７】
また、図１に示すように、係合凸部２２ａは基端外周部分で裾野状に拡径しており、係合凸部２２ａの外周面２２ｃと第２板厚部分２５の片面２５ａとが、係合凸部２２ａの突出高さｈより小さい曲率半径ｒｃで湾曲する環状隅面２２ｄによって互いに連続するように接続されている。
【００５８】
各エレメント１２の両側端面部２３ａ，２３ｂは、プライマリプーリ２およびセカンダリプーリ３に巻き付く伝動ベルト１０の２つの湾曲区間において、伝動ベルト１０のベルト幅方向の両側で両プーリ２，３のベルト係合溝を形成する固定側および可動側の回転部材によって図２中に双方向矢印ｄｗで示すベルト幅方向（以下、単にベルト幅方向という）に挟圧されるようになっている。
【００５９】
各エレメント１２の第１板厚部分２４は、ロッキングエッジ部２１を間に挟んで凹凸係合部２２とは反対側に、無端帯状リング１１Ａ，１１Ｂの一部を収容可能な凹部２８を有するとともに、その凹部２８の両内側壁をなすように互いに対向する一対の鉤状部３１，３２を有している。
【００６０】
各エレメント１２の凹部２８は、ロッキングエッジ部２１より無端帯状リング１１Ａ，１１Ｂの外周側に位置する第１板厚部分２４において、そのベルト幅方向における中央部に位置している。
【００６１】
一対の鉤状部３１，３２は、各エレメント１２の両肩部分に位置し、各エレメント１２の両側端面部２３ａ，２３ｂ側では、それら両側端面部２３ａ，２３ｂの上半部を形成している。また、一対の鉤状部３１，３２は、凹部２８に複列に収納された無端帯状リング１１Ａ，１１Ｂの移動を凹部２８の両端側の上方から規制する内突部３１ａ，３２ａを有し、互いに対向する内側面部３１ｂ，３２ｂ側で、凹部２８のベルト収納空間部分２８ａおよびこれより内幅の狭い入口部２８ｂの両内側壁面を形成している。なお、ここで各エレメント１２についていう上半部や上方とは、伝動ベルト１０の外周側を意味する。
【００６２】
具体的には、凹部２８のベルト収納空間部分２８ａの内幅Ｗａは、複列に配置される無端帯状リング１１Ａ，１１Ｂの総幅２・Ｗよりわずかに大きくなっており、入口部２８ｂの内幅Ｗｂは、ベルト収納空間部分２８ａの内幅Ｗａより小さく、各無端帯状リング１１Ａまたは１１Ｂの幅Ｗより大きく設定されている（Ｗａ＞Ｗｂ＞Ｗ）。また、凹部２８のベルト収納空間部分２８ａの高さｈｗは、無端帯状リング１１Ａ，１１Ｂの厚さｔｒよりわずかに大きい値に設定されている。
【００６３】
一方、各エレメント１２の段差部分２６のベルト幅方向の少なくとも一部、例えば段差部分２６のベルト幅方向の全域（全部）には、緩傾斜面２７に隣接する一端３５ａ側で緩傾斜面２７の傾斜角θより大きい最大傾斜角θｓをなして傾斜するとともに第２板厚部分２５に近接するほど傾斜角を減少させ、凹凸係合部２２の係合凸部２２ａの近傍に位置する他端３５ｂ側で第２板厚部分２５の片面２５ａに連続する湾曲傾斜面３５が形成されている。
【００６４】
湾曲傾斜面３５は、段差部分２６におけるエレメント１２の板厚方向の段差の高さよりも大きい曲率半径、例えば第１板厚部分２４の板厚ｔ１と第２板厚部分２５の板厚ｔ２との差（ｔ１−ｔ２）よりも大きい曲率半径ｒｗを持つ略円弧状断面を有しており、この曲率半径ｒｗは、例えば第２板厚部分２５の板厚ｔ２の１／３以上の大きさに設定されている。ここで、第２板厚部分２５の板厚ｔ２は、第１板厚部分２４と第２板厚部分２５の板厚の差（ｔ１−ｔ２）より大きくなっており、板厚の差（ｔ１−ｔ２）は第１板厚部分２４の板厚ｔ１の１／４未満、例えば１／５程度となっている。より具体的には、例えば第１板厚部分２４の板厚ｔ１が１．５ｍｍであり、第２板厚部分２５の板厚ｔ２が１．２ｍｍであるとき、湾曲傾斜面３５の曲率半径ｒｗは、０．４ｍｍ以上である。なお、湾曲傾斜面３５は、必ずしも曲率半径が一定となる円弧状断面である必要はなく、例えば凹凸係合部２２に近付くと曲率半径が増加する湾曲傾斜断面でもよい。
【００６５】
また、各エレメント１２の高さ方向（図１中の左右方向；以下、エレメント高さ方向という）にける湾曲傾斜面３５の形成可能な領域は、係合凸部２２ａの環状隅面２２ｄの曲率半径ｒｃの中心Ｐ１からロッキングエッジ部２１の表面曲率中心Ｐ２までの範囲（図１中のＷ１＋Ｗ２）内であって、ロッキングエッジ部２１の精密成形に要求される緩傾斜面２７の形成幅Ｗ１分の高さを除く範囲の幅Ｗ２で特定される。
【００６６】
さらに、湾曲傾斜面３５の曲率半径ｒｗの中心Ｐ３の位置は、第２板厚部分２５の片面２５ａから曲率半径ｒｗだけ図１中の上方に位置し、ロッキングエッジ部２１の精密成形に要求される緩傾斜面２７の形成幅Ｗ１と、凹凸係合部２２の環状隅面２２ｄまでの形成幅Ｗ３とを確保した上で、両形成幅Ｗ１、Ｗ３の間の幅Ｗ２内において湾曲傾斜面３５を第２板厚部分２５の片面２５ａおよび緩傾斜面２７に連続させるように設定されている。そして、湾曲傾斜面３５の曲率半径ｒｗは、係合凸部２２ａの環状隅面２２ｄの曲率半径ｒｃの中心Ｐ１から曲率半径ｒｗの中心Ｐ３までのエレメント高さ方向の距離ｅ（≧０）を幅Ｗ２から差し引いた長さ（Ｗ２−ｅ）より大きく設定され、最大傾斜角θｓは、湾曲傾斜面３５と緩傾斜面２７の接続角度を鈍角にするよう９０°より小さく、好ましくは（９０°−θ）より小さく設定されている。
【００６７】
なお、各エレメント１２は、図２に示す正面の輪郭形状部の全域で、この正面側を抜き表側として後述するファインブランキング等によりプレス加工されており、輪郭形状部の全域で全面せん断（剪断）に近い程度のせん断面割合を有するとともに、凹部２８の内底面部２８ｃのうちロッキングエッジ２１側の片面側に外周部と同程度のわずかなだれ形状を有している。
【００６８】
次に、本実施形態の伝動ベルト１０の製造方法について説明する。
【００６９】
上述のように、伝動ベルト１０は、複列配置された無端帯状リング１１Ａ，１１Ｂと、これら無端帯状リング１１Ａ，１１Ｂに沿って板厚ｔ１，ｔ２の方向に積層されるとともに無端帯状リング１１Ａ，１１Ｂに板厚ｔ１，ｔ２の方向に揺動可能に組み付けられた複数のエレメント１２と、を備えるものであり、複数のエレメント１２のそれぞれに、その両面側に隣り合う一対のエレメント１２Ｐ，１２Ｆのうち一方側のエレメント１２Ｐに揺動可能に係合するロッキングエッジ部２１と、隣り合う一対のエレメント１２Ｐ，１２Ｆに凹凸係合する凹凸係合部２２とを精密な形状に形成する際には、まず、工具鋼板等の帯状の素材２０を予め定めた断面形状に成形する素材成形工程が実行され、次いで、ファインブランキング等のように精密な複合成形が可能なプレス加工工程が実行される。
【００７０】
まず、エレメント１２の素材２０として予め帯状に成形された板厚ｔ１の鋼板を準備する。この素材２０は、例えばエレメント１２の高さ方向の寸法の２倍程度の帯幅を有する工具鋼板である。
【００７１】
素材成形工程では、エレメント１２の素材２０に対しロール加工を施して、第１板厚部分２４、第２板厚部分２５および段差部分２６に対応する素材部分を形成するとともに、段差部分２６に対応する湾曲傾斜面３５ｍを素材２０の長さ方向に延在するよう形成する。
【００７２】
具体的には、図７Ａおよび図７Ｂに示すように、この素材成形工程では、エレメント１２の素材２０を図７Ａにように上下の成形ロール５１，５２の間に通して素材２０を部分的に圧潰させ（加圧により塑性変形させ）、成形ロール５１，５２を通過した素材２０に対し、板厚ｔ１の第１板厚部分２４に対応するプレス加工前の厚板素材部分２０ｃと、板厚ｔ２の第２板厚部分２５に対応するプレス加工前の薄板素材部分２０ａ，２０ｂと、厚板素材部分２０ｃと薄板素材部分２０ａ，２０ｂとの間に段差部分２６に対応する段差を形成する帯状の段差部分２０ｄ，２０ｅとを、ロール加工によってそれぞれ成形する。
【００７３】
ここでは、一定長さ毎の素材２０から、素材２０の板幅方向の両側に第２板厚部分２５を有し、板幅方向の中央側に第１板厚部分２４を有する一対のエレメント１２を作製できるように、素材２０の板幅方向両側に薄板素材部分２０ａ，２０ｂを成形する。
【００７４】
なお、図７Ｂでは、上下の成形ロール５１，５２を回転軸線位置より素材２０側の半円柱部分のみ図示しており、図示の便宜上、上側の成形ロール５１を素材２０から離間させて示している。この上方側の成形ロール５１は、素材２０の板幅方向両側に第２板厚部分２５に対応する板厚の薄板素材部分２０ａ，２０ｂを成形するため、一対の大径部５１ａ，５１ｂを有するとともに、両大径部５１ａ，５１ｂの間に厚板素材部分２０ｃをならす小径部５１ｃを有している。また、大径部５１ａ，５１ｂの小径部５１ｃに近接する側の端部は、素材２０に湾曲傾斜面３５に近い湾曲傾斜面３５ｍを転写し段差部分２６に対応する部分を成形するための一対の環状湾曲面５１ｄ，５１ｅを有している。
【００７５】
図７Ｂ中の下方側の成形ロール５２は、素材２０の背面２０ｊに接触する略円柱面５２ａを有しており、上方側の成形ロール５１からの加圧に対して素材２０を背面２０ｊ側から支持するとともに、上方側の成形ロール５１と協働して素材２０を予め設定された搬送速度で下流側（図７Ａ中の右側）に移動させることができる。
【００７６】
図８Ａに示すように、この素材成形工程では、素材２０のうち段差部分２６に対応する帯状の段差部分２０ｄ，２０ｅに、厚板素材部分２０ｃに隣接する一端３５ｍａ側で最大傾斜角θｍｓをなして傾斜するとともに薄板素材部分２０ａ，２０ｂに近接するほど傾斜角を減少させ、凹凸係合部２２の近傍に位置する他端３５ｍｂ側で第２板厚部分２５の片面２５ａに連続する湾曲傾斜面３５ｍを形成する。ここで、最大傾斜角θｍｓは、後述するプレス加工後の緩傾斜面２７より大きい傾斜角度であって、湾曲傾斜面３５の最大傾斜角θｓに近い角度である。
【００７７】
次のプレス加工工程では、１回のプレス加工毎に、帯状の素材２０から例えば一対のエレメント１２の輪郭形状部を打ち抜くとともに、その打ち抜きの開始から完了までの間に、素材２０のうち第１板厚部分２４に対応する厚板素材部分２０ｃの両側縁部分を素材２０の一面側から部分的に圧潰させて、段差部分２６側に近くなるほど板厚が板厚ｔ１から徐々に減少するように傾斜した少なくとも一対の緩傾斜面２７と、これらの緩傾斜面２７と対応する第１板厚部分２４の平坦な片面２４ａとを予め設定された曲率半径ｒ１で連続させる少なくとも一対のロッキングエッジ部２１とを、それぞれ形成する。また、これと併せて、少なくとも一対の第２板厚部分２５に対応する薄板素材部分２０ａ，２０ｂを部分的に塑性変形させ、少なくとも一対の凹凸係合部２２を形成する。
【００７８】
このプレス加工工程では、例えば図８Ｂに示すように、同時に加工する複数のエレメント１２のうち、各エレメント１２について、そのエレメント１２の輪郭形状部に対応する形状を有する少なくとも一組のパンチ６１およびカウンターパンチ６２と、凹凸係合部２２に対応する可動の突出しピン６３とを用いる。そして、そのエレメント１２の輪郭形状部を略全面せん断で打ち抜くように、パンチ６１およびカウンターパンチ６２の間で素材２０の一部を加圧しながら、素材２０の残部２０ｒを挟圧し突起等により拘束するダイプレート６５およびスティンガープレート６６に対して、パンチ６１およびカウンターパンチ６２を図８Ｂの上方側に移動させ、ダイプレート６５およびスティンガープレート６６により拘束された素材２０の残部２０ｒから、エレメント１２を打ち抜くことができる。
【００７９】
さらに、素材２０を押圧・保持するパンチ６１およびカウンターパンチ６２の間の挟圧力を低下させた後、カウンターパンチ６２と共にダイプレート６５側に打ち抜かれた素材２０からパンチ６１を離間させるように、パンチ６１を後退させる。次いで、ダイプレート６５およびスティンガープレート６６の間の素材押圧力を低下させた後、ダイプレート６５およびスティンガープレート６６の間を開いて、素材２０の次工程分への材料送りを行う一方で、図８Ｄに示すように、カウンターパンチ６２をダイプレート６５を打ち抜き完了時の位置からパンチ６１側に復帰させて、カウンターパンチ６２と共にダイプレート６５側に打ち抜かれていた素材２０を、ダイプレート６５の開口部から排出させる。
【００８０】
なお、図８Ｂに示すカウンターパンチ６２には、エレメント１２の第１板厚部分２４を構成する一対の鉤状部３１，３２の付根部分において、それぞれロッキングエッジ部２１を形成する形状転写部６２ａと緩傾斜面２７を形成する形状転写部６２ｂとが設けられており、さらに、凹凸係合部２２の係合凸部２２ａに対応する円形凹部６２ｃと、その円形凹部６２ｃの入口部分に位置する環状の形状転写部６２ｄとが形成されている。ここで、形状転写部６２ｄは、係合凸部２２ａの基端外周の環状隅面２２ｄを転写する部分である。また、図８Ｂ〜図８Ｄ中においては、圧潰部分やその金型側の加工部位との識別を容易にするため、便宜的にパンチ６１およびカウンターパンチ６２とこれらに挟まれた素材２０との間に隙間をあけ、同様に、ダイプレート６５およびスティンガープレート６６とこれらに挟まれた素材２０の残部２０ｒとの間に隙間をあけているが、これらが圧接していることは勿論である。さらに、パンチ６１およびカウンターパンチ６２の外周部とダイプレート６５およびスティンガープレート６６との間にも隙間があるが、ファインブランキング等のために非常に小さい摺動クリアランスとなっていることは勿論である。
【００８１】
また、図８Ｂでは、ロッキングエッジ部２１の加工部位と凹凸係合部２２の加工部位とを共に図示するために、凹凸係合部２２および鉤状部３１を切断する組合せ断面で示しており、凹部２８を形成する輪郭形状部を示していないが、同図中に仮想線で示すとともに図８Ｃに示すように、凹部２８を形成する部分では、パンチ６１およびカウンターパンチ６２が狭まり、凹部２８に対応する輪郭形状になるよう切断される。したがって、エレメント１２の高さ方向においてロッキングエッジ部２１と略同一高さに位置する凹部２８の内底面部２８ｃ付近の段差部分２６のエッジ部分は、鉤状部３１，３２の付根部分のロッキングエッジ部２１の帯状の湾曲面より突出しない範囲内に形成され、例えばエレメント１２の他の外周輪郭形状部と同程度のわずかなだれ形状となる。
【００８２】
プレス成形工程では、第２板厚部分２５の片面２５ａから垂直に突出する表面側の係合凸部２２ａと第２板厚部分２５の片面２５ａとは反対側の面から垂直に没入する裏面側の係合凹部２２ｂとを有する凹凸係合部２２を形成するとともに、表面側の係合凸部２２ａの外周面２２ｃと第２板厚部分２５の片面２５ａとの間に、湾曲傾斜面３５より曲率半径が小さい円弧状断面の環状隅面２２ｄを形成し、環状隅面２２ｄと湾曲傾斜面３５とを、第２板厚部分２５の反対側の面１２ｂに対し平行な片面２５ａの一部で接続する。
【００８３】
また、突出しピン６３は、パンチ６１およびカウンターパンチ６２の間で素材２０の一部を加圧した状態で、パンチ６１側からカウンターパンチ６２側に突出することで、その素材２０の一面側にエレメント１２の第２板厚部分２５の片面２５ａ（一面）から垂直に突出する略円柱状の係合凸部２２ａと、エレメント１２の第２板厚部分２５の他面であるエレメント１２の背面１２ｂから垂直に没入する円形の係合凹部２２ｂとを同時に形成することができる。なお、突出しピン６３に対向するエジェクタピンを設けて打ち抜き後のエレメント１２をダイプレート６５側から離脱させる際の離型性を高めることができる。
【００８４】
一方、無端帯状リング１１Ａ，１１Ｂは、それぞれ素材となる金属製のリボン状部材を複数枚積層した金属製積層リングとして製造される。
【００８５】
プレス加工工程で帯状の素材２０から打ち抜かれた複数のエレメント１２は、次いで、無端帯状リング１１Ａ，１１Ｂに沿って板厚方向に積層されるとともにそれぞれの凹部２８の内部に無端帯状リング１１Ａ，１１Ｂの一部を収納するようにして、無端帯状リング１１Ａ，１１Ｂに板厚方向に揺動可能に組み付けられ、所定数のエレメント１２が無端帯状リング１１Ａ，１１Ｂに組み付けられると、所定数のエレメント１２が無端帯状リング１１Ａ，１１Ｂにより環状に拘束された状態となり、伝動ベルト１０ができあがる。
【００８６】
次に、作用について説明する。
【００８７】
上述のように構成された本実施形態の伝動ベルトおよびその製造方法においては、各エレメント１２の第１板厚部分２４に、ロッキングエッジ部２１から段差部分２６側に近付くほど板厚が減少するように傾斜した緩傾斜面２７が形成され、段差部分２６のベルト幅方向の全域に、緩傾斜面２７に隣接する一端３５ａ側で緩傾斜面２７より大きい最大傾斜角θｓをなして傾斜するとともに第２板厚部分２５に近接するほどその傾斜角を減少させ、凹凸係合部２２の近傍に位置する他端３５ｂ側で第２板厚部分２５の片面２５ａに連続する湾曲傾斜面３５が形成されているので、凹凸係合部２２とロッキングエッジ部２１とが近接する場合であっても、凹凸係合部２２の近傍でエレメント１２の素材２０の両面を互いに平行な押圧保持領域で確実に挟圧・保持して、凹凸係合部２２の精密なプレス成形を精度良く行うとともに、その成形型の耐用寿命を十分に延ばすことができる。
【００８８】
また、湾曲傾斜面３５が、第１板厚部分２４と第２板厚部分２５との板厚の差（ｔ１−ｔ２）より大きい曲率半径ｒｗを持つ円弧状断面を有しているので、凹凸係合部２２の近傍で素材２０を確実に挟圧・保持可能な領域を、湾曲傾斜面３５が形成される素材２０の片面側に広く確保することができるのに加えて、プライマリプーリ２またはセカンダリプーリ３からベルト幅方向に作用する挟圧力等（プーリとの接触姿勢やその変化により他の力も生じ得る）に対して、エレメント１２の段差部分２６の近傍、特に一対の鉤状部３１，３２が結合される段差部分２６の両端部の近傍における応力集中をも有効に抑制することができる。
【００８９】
さらに、板厚の大きい第１板厚部分２４が無端帯状リング１１Ａ，１１Ｂの外周側に、板厚が小さい第２板厚部分２５が無端帯状リング１１Ａ，１１Ｂの内周側に、それぞれ位置するので、無端帯状リング１１Ａ，１１Ｂに多数のエレメント１２を容易に組み付けることができるとともに、伝動ベルト１０のプライマリプーリ２またはセカンダリプーリ３への巻き掛け領域において複数のエレメント１２の姿勢を安定させることができる。
【００９０】
加えて、各エレメント１２の第１板厚部分２４に、ロッキングエッジ部２１を間に挟んで凹凸係合部２２とは反対側に位置する凹部２８を有するとともに、この凹部２８に無端帯状リング１１Ａ，１１Ｂの一部を収容できるようになっているので、第２板厚部分２５側である無端帯状リング１１Ａ，１１Ｂの内方側では、隣り合うエレメント１２同士を凹凸係合部２２により凹凸係合させて姿勢の安定化を図り、第２板厚部分２５に対し相対的にベルト幅方向に幅広となる第１板厚部分２４では、無端帯状リング１１Ａ，１１Ｂに多数のエレメント１２を容易に組み付けることができる。
【００９１】
特に、各エレメント１２の第１板厚部分２４が、ロッキングエッジ部２１より無端帯状リング１１Ａ，１１Ｂの外周側であってベルト幅方向の中央部に凹部２８を有していることから、無端帯状リング１１Ａ，１１Ｂに多数のエレメント１２を容易に組み付けることができ、しかも、プライマリプーリ２やセカンダリプーリ３に挟圧されるエレメント１２の両側端面部２３ａ，２３ｂを広範囲に設定可能になることで、伝動ベルト１０の巻き付け姿勢の安定化や耐久性の向上を図ることができる。
【００９２】
また、本実施形態では、湾曲傾斜面３５が、段差部分２６のベルト幅方向の全域に形成され、湾曲傾斜面３５の曲率半径ｒｗが、０．４ｍｍ以上であるので、素材２０にロール加工等によって湾曲傾斜面３５ｍを予め容易に形成することができ、しかも、ロッキングエッジ部２１や凹凸係合部２２の精密成形のための素材２０の塑性変形量を抑え、成形型の寿命を向上させることができる。
【００９３】
因みに、図９は、上記構成を有するエレメント１２について、低炭素系の工具鋼からなる板厚１．５ｍｍの素材２０を用い、第１板厚部分２４の板厚ｔ１を１．５ｍｍ、第２板厚部分２５の板厚ｔ２を１．２ｍｍ、湾曲傾斜面３５の曲率半径ｒｗを０．４ｍｍ以上とした実施例と、段差部分２６の湾曲傾斜面３５に代えて段差部分の隅部の曲率半径（以下、隅Ｒという）を小さくした以外は実施例と同条件とし、その段差部分の隅Ｒを段差の高さ、すなわち第１板厚部分２４の板厚ｔ１と第２板厚部分２５の板厚ｔ２の差０．３ｍｍの約半分にした比較例とについて、鉤状部３１，３２の作用する挟圧力等によって段差部分２６の両端部の隅Ｒの近傍に生じる応力（以下、段差部応力という）を比較したものである。
【００９４】
この図から明らかなように、段差面（湾曲傾斜面３５あるいは段差部分の隅Ｒ面）の曲率半径が０．４ｍｍ（板厚ｔ２の１／３）以上となる実施例では、比較例に比べて、段差部応力が大幅に低減され、応力の集中を防止できることがわかる。
【００９５】
このように、本実施形態の伝動ベルトによれば、凹凸係合部２２とロッキングエッジ部２１とがエレメント１２の高さ方向で近接する場合であっても、凹凸係合部２２の近傍で素材２０の両面を互いに平行な領域で確実に挟圧・保持して、凹凸係合部２２の精密なプレス成形を精度良く行うことができるとともに、その成形型の長寿命化を図ることができる。したがって、エレメント１２の加工精度を担保しつつエレメント１２の製造コストを抑え、低コストの伝動ベルト１０を提供することができる。
【００９６】
一方、本実施形態の製造方法では、素材成形工程において、段差部分２６に対応する帯状の段差部分２０ｄ，２０ｅにロール加工を施して、一端３５ｍａ側でプレス加工後の緩傾斜面２７より大きい最大傾斜角θｍｓをなして傾斜するとともに薄板素材部分２０ａ，２０ｂに近接するほど傾斜角を減少させ、他端３５ｍｂ側で薄板素材部分２０ａ，２０ｂの片面に連続する湾曲傾斜面３５ｍを形成するので、その後のプレス加工工程において、ロッキングエッジ部２１や緩傾斜面２７と凹凸係合部２２とが近接する場合であっても、凹凸係合部２２の近傍で素材２０の両面を互いに平行な押圧保持領域で確実に挟圧・保持して、凹凸係合部２２の精密なプレス成形を精度良く行うことができるとともに、その成形型の寿命をのばすことができる。
【００９７】
また、プレス成形工程では、第２板厚部分２５の片面２５ａから垂直に突出する表面側の係合凸部２２ａと第２板厚部分２５の裏面から没入する係合凹部２２ｂとを有する凹凸係合部２２を形成するとともに、表面側の係合凸部２２ａの外周面２２ｃと第２板厚部分２５の片面２５ａとの間に、湾曲傾斜面３５より曲率半径が小さい円弧状断面の環状隅面２２ｄを形成し、環状隅面２２ｄと湾曲傾斜面３５とを、第２板厚部分２５の反対側の面に対し平行な片面２５ａの一部で接続するようにしているので、凹凸係合部２２の表面側の係合凸部２２ａがその基端側に環状隅面２２ｄを有する場合であっても、係合凸部２２ａの近傍領域で素材２０をその板面と垂直な方向に確実に挟圧・保持可能になり、その成形精度を高めることができる。
【００９８】
さらに、素材成形工程では、湾曲傾斜面３５ｍを、第１板厚部分２４と第２板厚部分２５との板厚の差（ｔ１−ｔ２）より大きい曲率半径ｒｗを持つ円弧状断面に形成することから、円弧状断面を加工する成形ロール５１の環状湾曲面５１ｄ，５１ｅの曲率半径を大きくすることができ、その成形ロール５１の耐久性を高めることができるとともに、精密なプレス成形を行う際の素材２０の塑性変形量が少なくなることで、プレス加工型の耐久性も高めることができる。
【００９９】
加えて、素材２０として予め帯状に成形された工具鋼の鋼板を準備し、素材成形工程でその素材２０に対しロール加工を施して、第１板厚部分２４、第２板厚部分２５および段差部分２６に対応する厚板素材部分２０ｃ、薄板素材部分２０ａ，２０ｂおよび帯状の段差部分２０ｄ，２０ｅを形成するとともに、両段差部分２０ｄ，２０ｅの湾曲傾斜面３５ｍを素材２０の長さ方向に延在するよう形成するので、エレメント１２のベルト幅方向全域に及ぶような段差部分２６の湾曲傾斜面３５をロール加工により容易に成形でき、ロッキングエッジ部２１や凹凸係合部２２の精密な成形を行うプレス加工時の素材２０の塑性変形量を抑えることで、その加工精度および加工型の耐久性向上を図ることができる。
【０１００】
このように、本実施形態の伝動ベルトの製造方法によれば、素材成形工程で、第１板厚部分２４と第２板厚部分２５の間の段差部分２６に緩傾斜面２７より大きい最大傾斜角θｓをなして傾斜するとともに第２板厚部分２５に近接するほど傾斜角を減少させる湾曲傾斜面３５を成形しておき、次のプレス加工工程で、凹凸係合部２２の近傍に素材２０の押圧保持領域を確保できるようにし、しかも、ロッキングエッジ部２１や凹凸係合部２２の成形のための塑性変形量を抑えているので、エレメント１２の加工精度と加工型の耐久性向上を図ることができる。したがって、エレメント１２の加工精度を担保しつつエレメント１２の製造コストを抑えることのできる製造方法を実現することができる。
【０１０１】
なお、上述の一実施形態に係る伝動ベルトおよびその製造方法においては、段差部分２６のベルト幅方向の全域に湾曲傾斜面３５が形成されるものとしたが、ロッキングエッジ部２１と凹凸係合部２２が近接するベルト幅方向の中央部にのみ湾曲傾斜面３５が形成されてもよい。ただし、一対の鉤状部３１，３２の挟圧力等による曲げ方向の力が加わる場合には、一対の鉤状部３１，３２と段差部分２６が結合されるベルト幅方向の両端部における応力の集中を抑える必要があり、素材のロール成形による加工の容易化やその後のプレス加工精度の向上という点を考慮すれば、エレメント１２のベルト幅方向の両端部にも湾曲傾斜面３５が形成されるのが好ましい。
【０１０２】
また、上述の実施形態では、両肩部分に鉤状部３１，３２を有するエレメント１２としたが、エレメント形状はこのようなものに限定されるものではなく、本発明は、鉤状部３１，３２に代えて、例えば特許文献２に記載のエレメント輪郭形状のように、ベルト幅方向の中央部で一対の無端帯状リング１１Ａ，１１Ｂの間からこれらの外周面側に突出し、一対の無端帯状リングの外周面の方向に延びる突出部を有する略Ｔ字形の頭部を有するものであってもよい。
【０１０３】
さらに、上述の一実施形態の製造方法では、素材２０の幅方向両側に薄板素材部分２０ａ，２０ｂを形成し、その素材２０の一定長さ毎に一対のエレメント１２を打ち抜くものとして説明したが、片側のみであってもよいし、一定長さの素材の打ち抜きで多数個のエレメント１２を加工できるように多数の帯状の薄板部を素材にロール加工してもよい。勿論、１回の打ち抜きで多数個を加工できるようにパンチおよびカウンターパンチを素材の長さ方向（送り方向）に複数設けることもできる。
【０１０４】
また、素材成形工程では、ロール加工を行うこととしたが、他の加工法でロール加工に代わる一定長さ毎の素材２０の成形を行うようにしてもよく、その場合、段差部分や湾曲段差面がベルト幅方向で異なる断面形状となってもよい。
【０１０５】
エレメントは、複数の凹凸係合部を有するものであってもよい。また、エレメントは、第１板厚部分の外端（伝動ベルトの外周側の端部）側に第２板厚部分および凹凸係合部を有し、第１板厚部分の内端側にロッキングエッジ部とそれを形成するための傾斜面を有するものとすることも考えられる。
【０１０６】
以上説明したように、本発明の伝動ベルトは、凹凸係合部とロッキングエッジ部とが近接する場合であっても、凹凸係合部の近傍でエレメントの素材の両面を広範囲に挟圧・保持して、凹凸係合部の精密なプレス成形を精度良く行うことができるとともに、その成形型の寿命をのばすことができ、エレメントの精度を担保しつつエレメントの製造コストを抑えることができ、本発明の伝動ベルトの製造方法は、素材成形工程で、第１板厚部分と、その第１板厚部分より板厚が小さい第２板厚部分と、両板厚部分の間の段差部分とを成形してその段差部分の一面側に段差を形成し、プレス加工工程で、ロッキングエッジ部や凹凸係合部のプレス加工時における素材の塑性変形量を抑えることで、その加工精度および加工型の耐久性向上を図ることができるという効果を奏するものであり、伝動ベルトおよびその製造方法、特にベルト式の無段変速機に好適な伝動ベルトおよびその製造方法全般に有用である。
【符号の説明】
【０１０７】
２  プライマリプーリ（プーリ）
３  セカンダリプーリ（プーリ）
１０  伝動ベルト
１１Ａ，１１Ｂ  無端帯状リング
１２  エレメント
１２Ａ  任意のエレメント
１２ｂ  背面（他面）
１２Ｆ  他方側のエレメント（任意のエレメントに隣り合う他方側のエレメント）
１２Ｐ  一方側のエレメント（任意のエレメントに隣り合う一方側のエレメント）
２０  素材
２０ａ，２０ｂ  薄板素材部分
２０ｃ  厚板素材部分
２０ｄ，２０ｅ  帯状の段差部分
２１  ロッキングエッジ部
２２  凹凸係合部
２２ａ  係合凸部
２２ｂ  係合凹部
２２ｃ  外周面
２２ｄ  環状隅面
２３ａ，２３ｂ  両側端面部
２４  第１板厚部分
２４ａ  片面（一面）
２５  第２板厚部分
２５ａ  片面（一面）
２６  段差部分
２７  緩傾斜面
２８  凹部
３１，３２  鉤状部（両肩部）
３５，３５ｍ  湾曲傾斜面
３５ａ，３５ｍａ  一端
３５ｂ，３５ｍｂ  他端
５１，５２  成形ロール
６１  パンチ
６２  カウンターパンチ
６３  突出しピン
ｒｗ  湾曲傾斜面の曲率半径
ｔ１，ｔ２  板厚
θｓ，θｍｓ  最大傾斜角
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図８Ｄ】
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【図９】
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【国際調査報告】
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